Système de production de chaleur

Système de production de chaleur
Enjeux : (Energétique / patrimoniaux)
Une installation de chauffage est composée par différents éléments : La génération (la chaudière), la
distribution (les réseaux), l’émission (les radiateurs), la régulation (gestion de la température).
Les rendements des systèmes de production de chaleur ont nettement augmentés ces dernières
années. Leur remplacement ne provoque généralement pas de modification spécifique sur le bâti
ancien. Parfois cela nécessite d’installer/de rénover des conduits et des emplacements de stockage.
Ces éléments peuvent être visibles à l’extérieur ou/et à l’intérieur des constructions. Les ABF sont
attentifs au respect de l’authenticité et à l’harmonie du bâtiment. Ils cherchent à préserver l’âme du
bâti sans oublier la nécessité d’amélioration thermique, acoustique et de la qualité de l’air du
bâtiment.
Précautions : (Risque pathologique)
Il est important d’installer un système adapté au bâtiment, si des travaux de rénovation thermiques
sont réalisés, il est nécessaire de recalculer la puissance du générateur afin de ne pas installer des
appareils surdimensionnés. Les émetteurs doivent être adaptés au système de production.
Rapport technique- production de chaud - 1
Solutions techniques génériques :
chauffage électrique :
« effet joule »
« pompe à chaleur» (PAC)
Chaudière
« standard »
Chaudière basse
température
Chaudière
condensation
Microcogénération
Chaudière bois
Le chauffage se fait par
l’échauffement d’une
résistance électrique.
La PAC est un système qui
prélève, par l’intermédiaire d’un
fluide, la chaleur dans un milieu
extérieur au local (air extérieur,
eau de forage, sol,…) et qui la
restitue dans le local à chauffer.
Le
combustible
est brulé pour
fournir de la
chaleur.(80
/90°C)
Le combustible
est brulé pour
fournir de la
chaleur. La
chaudière peut
produire de la
chaleur plus
basse. (50°C)
La chaudière récupère,
en la condensant, la
chaleur latente
contenue dans les
produits de
combustion. Cette
chaleur récupérée est
utilisée pour
préchauffer l’eau du
circuit de chauffage.
Rpci peut > 100%.
Production de
chaleur et
d’électricité
combinée en
remplacement
d’une
chaudière
murale (ou
autre)
Production de
chaleur à partir
de buches,
plaquettes,
granulés.
Le système électrique
direct le plus efficace est
le panneau rayonnant. Le
chauffage électrique est
plus adapté pour de
faible besoin (isolation
importante)
Ce principe permet d’obtenir
une quantité de chaleur
supérieure à l’énergie
électrique consommée : environ
2.5 à 4.5 kWh thermique pour
1kWh électrique consommé.
Répond au
seuil minimal
de la directive
européenne
« rendement »
; exemple
chaudière gaz
Rpci>85%
A un meilleur
rendement dû au
fonctionnement
basse
température
Augmentation du
rendement dû à la
condensation.
Cela peut être
une chaudière
condensation.
Production
d’électricité en
plus.
Dépend du
système. Il en
existe des
performants
(appareil flamme
verte)
-Il n’y a pas de réseau de
distribution, ni de
centrale de production
-Le coût d’installation est
faible
- Réduction des consommations
d’énergie grâce au COP1
- Meilleur
rendement
- Meilleur
rendement
-Production
d’électricité
-Utilisation du
bois « biomasse »
Avantage
Performance
énergétique
Principe
Sché
ma
1
Coefficient de Performance Energétique donnant l’équivalence du kWh chaud produit pour le kWh électrique consommé.
Rapport technique- production de chaud - 2
Inconvénient
-Le coût de l’énergie est
plus élevé
-L’énergie électrique pour
le chauffage n’est pas
adapté au
fonctionnement
électrique du réseaux
français (forte demande
en heure de pointe,
utilisation de centrale
thermique)
- Installation importante (PAC
eau/eau, géothermique) ou
visible (PAC air/air ou air/eau)
pour l’unité extérieur.
-Nécessite le changement des
émetteurs pour avoir de plus
grandes surfaces d’émission.
-Utilisation de fluide frigorigène
qui en cas de fuite impact sur
l’effet de serre
-Ne fonctionne plus en cas de
trop grande différence de
température (appoint
électrique)
- Les
rendements
sont faibles
- Nécessite des émetteurs plus grands.
-Les produits de combustion peuvent
condenser dans le conduit d’évacuation
(condensat acide) il est nécessaire de
tuber le conduit ou de fonctionner en
ventouse (sortie direct en façade des
fumées de combustion)
-Si
condensation,
même
inconvénients
- Nécessite un
stockage
important.
- Mal adapté pour
les faibles besoin
(excepté pour les
chaudières
à
granule)
Rapport technique- production de chaud - 3
Variante
- Les convecteurs
(fonctionne
principalement par
convection
-Les ventilo-convecteurs
(convecteur avec
ventilateur intégré)
-Les radiateurs à
accumulation.
- Les panneaux
rayonnants/radiants (50%
de la chaleur produite par
rayonnement)
Systèmes de PAC (PAC source
extérieure / source d’émission) :
- PAC géothermique
Capteurs horizontaux
(Scapteurs = 1 à 2 x SH, selon
niveau d’isolation de la maison)
Capteurs verticaux (nécessite
des autorisations en fonction de
la profondeur du forage)
- PAC eau / eau : nappe
phréatique
à
proximité
(nécessite des autorisations)
- PAC air/eau ou air/air :
L’emplacement
de
l’unité
extérieur peut dégrader l’aspect
esthétique
du
bâtiment.
Attention au bruit de l’appareil.
- Système innovant pouvant
être couplé avec du solaire
thermique, sur l’air chaud
extrait ou sur la chaleur des
eaux usées.
Remarques
Nécessite généralement de
changer les émetteurs. Si
changement de l’ancien
générateur, le laisser en place
pour palier lors de l’arrêt de la
PAC en cas de grand froid.
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- Un condenseur
peut être installé
sur la sortie des
produits de
combustion
permettant de
récupérer la
chaleur latente2.
- Poêle à bois
-Chaudière buche
à chargement
automatique
-Chaudière à
plaquette
-Chaudière à
granule /pellet
- Le bois qui est
utilisé doit être
issu d’une
ressource locale.
On perd les
avantages du bois
si on le transporte
(gros volume)
Chaleur produite lors du changement d’état.
Rapport technique- production de chaud - 4
Spécificité bâti ancien
Le chauffage électrique
n’est pas adapté au bâti
ancien qui nécessite des
puissances de chauffage
importantes.
L’utilisation d’une PAC nécessite
un bon niveau d’isolation global
et une grande surface
d’émetteur (plancher chauffant,
radiateur basse température).
De ce fait la PAC n’est pas
forcement adaptée lors de la
rénovation de systèmes de
chauffage à eau chaude.
Pour l’installation de ce type de
chaudière, il est nécessaire de tubé les
conduits (ou de faire l’extraction en
ventouse) et d’avoir des émetteurs plus
grand
Penser au
stockage.
Rapport technique- production de chaud - 5
Programmation et régulation :
Programmer consiste à rendre automatique la mise en marche et l’arrêt du chauffage (horloge)
Réguler c’est adapter la température aux besoins :
Régulation en fonction de la température extérieure
Régulation en fonction de la température intérieure
Il peut y avoir en même temps la régulation et la programmation :
optimiseur
La bonne utilisation de la programmation et de la régulation permet de réduire efficacement ses
consommations de chauffage avec un coût d’investissement faible et en évitant la mise en place
d’équipements imposants.
Liens utiles :
Fiche Atheba de Maison Paysanne de France :
http://www.maisonspaysannes.org/images/stories/pdf%20fiches%20pratiques/le_chauffage_dans_le_bati_ancien.pdf
Pour en savoir plus sur les techniques et systèmes présents dans le bâtiment :
http://www.energieplus-lesite.be
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